智能汽车芯片的崛起

说到智能汽车芯片，就不得不提传统汽车电子芯片。清智科技研发部总监潘智慧告诉镁客网，传统汽车电子芯片市场其实是比较窄的，制造汽车电子芯片的公司只有几家，如恩智浦、英飞凌、德州仪器、意法半导体这几家。而像英特尔、英伟达、高通等这些芯片巨头此前在传统芯片市场看不到它们的身影。

但是，伴随着自动驾驶、新能源汽车的崛起，汽车芯片相较于以往发生了较大的改变，尤其是处理器之类的芯片。因此，MCU（微控制单元）类以及跟计算能力相关的芯片要求随之发生了变化。核心在于自动驾驶其实本质上相当于为汽车设置了一个虚拟驾驶员。这个虚拟驾驶员需要大量的信息和进行处理。这些信息包括来自车路协同系统的信息、自车环境的识别信息等，处理则像3D建模、可行驶区域计算、路径规划算法、安全性评估等。其都是与自动驾驶直接相关的需要模块，对于芯片的算力要求比较高。于是，像在PC和移动端芯片领域全球知名的英特尔、英伟达、高通、AMD等，原本在汽车市场几乎没有市场的企业在自动驾驶改变兴起之后迎来了新的、广阔的市场。

这个市场究竟有多大呢？

截止2017年底，我国新能源汽车累计销量达180万辆，占比超过了全球累计销量的50%。业内统计机构预测，预计到2019年，全球自动驾驶汽车市场价值将超过540亿美元。英特尔则联合知名市场调查机构Strategy Analytics对外发布了一份无人驾驶汽车市场规模报告，报告显示预计到2035年全球自动驾驶汽车规模将达到8000亿美元。

前面已经提到传统汽车电子芯片与自动驾驶芯片的不同。那么，实际上我们到底需要什么的智能汽车芯片呢？

新能源汽车企业小鹏汽车AI产品部计算机视觉首席研究员郭彦东博士告诉镁客网：“首先在前装方案中，车载芯片一定要符合车规级别，比智能手机采用的芯片在温度等方面要求高。另外，车载芯片由于承担着安全相关功能，因此，对于芯片的可靠性、稳定性、运算能力要求也极高。特别是运算能力，来自Intel/Nervana的Naveen Rao提出了Computational Capacity的概念，它同时考虑了：1）Memory Bandwidth（m）；2）Precision（量化的比特数 b）；3）Utilized OPs（每秒有效的操作 o）。此外，Roofline model也常常被用来评估设计效率。现在比较新的英伟达的Xavier SOC，理论值已经达到了30TOPS。”

郭彦东还指出：“作为车企而言，价格与生态对我们选择芯片也非常重要。芯片方案的成熟度，配合周边包括摄像头方案、开发社区等都是车企考虑的因素。”

来自清智科技的潘智慧从供应链和材料获取难度、量产条件、品控等方面给出了他的答案。他认为：“传统汽车芯片获得比较容易，虽然其中有些芯片很重要，但并不是急需的。而与算力相关的CPU、GPU、AI芯片等对于传统的汽车电子工业稍微有所欠缺，只能依赖英特尔、英伟达等工业级芯片巨头去努力研发。尝试将其原有的芯片架构按照车规的要求去做提升，达到汽车规范级别芯片。”

他表示，这一块比较稀少，因为车规级有非常详细的规定，比如制程、工艺、测试等，并非一般厂家能够做出来。并且，还有时间周期的限制，可能企业最终的批量生产之时才会产生良品率等问题。这需要经验丰富的芯片公司去做。

另外，潘智慧还提到了一个冷门的芯片——高带宽的网关芯片。据其介绍，由于自动驾驶需要进行3D建模，各个传感器的速率带宽非常大、刷新速度也很高，比如视频希望能够达到30毫秒一副图像分析完。这会造成数据量大、刷新速率高等问题，因此需要高带宽的网关芯片将所有传感器数据汇集在一起提供给高算力的智能芯片来处理。并且，高带宽的网关芯片重要性还体现在，数据传输过程中，带宽需求很高，可靠性需求也极高。

“这一块高抗干扰性能且符合车规级别要求的网关芯片，可以选择的余地不太多。”他说。

最后一方面，潘智慧认为传感器所需的后处理芯片选择的余地也不多，都是国外厂家。该芯片是中等算力的处理芯片，价格较高，这也导致智能驾驶汽车的电子成本比较高。

敢问国内企业路在何方？

智能汽车芯片高可靠性、高安全性、低成本、以及量产等要求，导致了当前智能汽车芯片市场中芯片的缺乏以及可获得性不强。在潘智慧看来这样的情况之下，给了国产品牌芯片进入市场的机会。

由于蓬勃发展的自动驾驶汽车想要落地，芯片供应就必须足够，车企不可能只做一个样机。而在性能方面，也因为可以验证，所以国产芯片可以入局。但关键问题在于，高可靠性和高安全的实现。一方面这需要整个生产设计过程中的品质把控，国外芯片厂家具有丰富的经验和雄厚的资本实力，只需收购传统汽车芯片企业，制作工艺就比较容易获得。也因此能够极大的缩短研发、设计、生产时间。而国内的芯片基础本来就比较薄弱，何况是刚兴起的智能汽车芯片。这方面的设计生产工艺，可能会比较缺乏，也可能因此需要付出一定的市场代价去帮助其验证。

“我认为在控制风险的前提条件下，适当的某些情况下，比如封闭环境下的自动驾驶汽车芯片，国产芯片的市场是没有任何问题的，芯片企业可以通过实际的应用来控制芯片品质如何。与此同时，大量的应用也将快速推动国产芯片企业芯片质量的大幅度提升。”他说。

2018年，芯片让快速发展中的中国科技迎来了极其沉重的“一巴掌”，这也让行业内外的人都意识到自主研发芯片的重要性。格力董事长董明珠掷地有声地说将砸500个亿做芯片，阿里巴巴也在其云栖大会上宣布成为独立芯片公司平头哥；百度推出了“昆仑”，华为推出了“全栈全场景的解决方案”以及昇腾910、310AI芯片；后起之秀地平线、寒武纪纷纷推出了自主研发的芯片、平台产品......

芯片战争对于国内来说才刚刚开始，而智能汽车芯片市场或许能让国产芯片开始有立足之地。所谓，路在何方？

其实，路一直都在脚下。只要开始去做，一切都还不晚。